飛思卡爾筆記之SCI

1、作者：盛多錚單位：安徽師范大學(xué)電子信息工程系說(shuō)明：文檔僅供學(xué)習(xí)和參考用，任何商業(yè)使用務(wù)必經(jīng)過(guò)作者本人同意，否者將承擔(dān)法律責(zé)任寒假的時(shí)候開(kāi)始接觸飛思卡爾系列單片機(jī)，市場(chǎng)上還沒(méi)有以MC9S12XS128為例介紹的書(shū)籍，我買(mǎi)了一本蘇州大學(xué)王宜懷老師寫(xiě)的嵌入式系統(tǒng)一一使用HCS12微控制器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，這本書(shū)寫(xiě)的很好，各模塊的編程都講解的很詳細(xì)。但是書(shū)畢竟好多地方還是翻譯手冊(cè)的，固然沒(méi)有手冊(cè)寫(xiě)的那么詳細(xì)，而且書(shū)中的例子是以DG128為例給出的。由于自己的英文水平也不是那么的好，只能一邊參考中文書(shū)籍，一邊對(duì)照著9s128的Datasheet看。為了讓后來(lái)的飛思卡爾學(xué)習(xí)者在入門(mén)的時(shí)候少走些彎路，這里將自己

2、在各模塊學(xué)習(xí)時(shí)候的一些收獲總結(jié)如下，僅供參考。個(gè)人覺(jué)得SCI模塊還是很簡(jiǎn)單的，設(shè)計(jì)到的寄存器不是很多，所以就先講SCI模塊的應(yīng)用吧。不論是哪個(gè)模塊的應(yīng)用，在編寫(xiě)程序的時(shí)候總是要設(shè)計(jì)到MCU的初始化，所謂MCUinit,無(wú)非是設(shè)置總線(xiàn)的時(shí)鐘，設(shè)置PLL,決定是否允許IRQ中斷和看門(mén)狗。所以要講SCI模塊的編程，還得先介紹一下CRG模塊的知識(shí)。下面是手冊(cè)上給出的關(guān)于CRG模塊的寄存器：Figure8*2givesanoverviewonallS12XECRGregisters.Bit7654321BHOR0x0000SYHRWR0x0001REFDVwR0x0002POSTDIVWR0x0003C

3、RGFLGWR0x£)004CRGINTWR0x0005CLKSELWR0x0006PLLCTLWR0x0007RTICTLWR0x0008COPCTLWrR(IxflOOeFORBYP2W,ROkOOOActctl2wROxOOOBARMCOPW2FORBYPandCTCTLsVCQFRQI1:0SYNDIV5:0REFFRQ1：0|REFDIV5：000aPOSTDIV4:0|RTIFPORFLVRFLOCKIFLOCKILAFSCMIFSCMRTIE00LOCKIE00SCMIE0PLLSELPSTPXCLKS0PLLWAI0RTIWAICOPWAICMEPLLONFM1FM0

4、FSTWKPPREPCESCMERTDECRTR6RTR5RTR4RTR3RTR2RTR1RTROWCOPRSBCKa00CR2CR1CR0WRTKfASK000000000000000Q0000D000Bit7BiiaBttSBit4Bit2Bit1BitOreintgfidedlkjrfactorytestpurpo&esonly.=Unimpleiment&dorReserved在編程時(shí)經(jīng)常要用到的寄存器有：CRG合成器寄存器（SYNR）CRG參考分頻寄存器，（REFDV）CRG標(biāo)志寄存器（CRGFLG）CRG時(shí)鐘選擇寄存器(CLKSEL)PLL控制寄存器(PLLCTL)

5、看門(mén)狗控制寄存器(COPCTL)實(shí)時(shí)中斷寄存器(RTICTL)S12XECRGPostDividerRegister(POSTDIV,這個(gè)寄存器不知道中文名稱(chēng)叫什么，反正也不影響編程呵呵)根據(jù)需要設(shè)置的時(shí)鐘頻率來(lái)設(shè)置SYNR和REFDV,其計(jì)算公式為f=v(SYNDIV-l)VCO'黑TOSCX(REFDIV*1)f=PLL2xPOSTDIV/_fPLI.BUS其中在POSTDV寄存器的值設(shè)為0時(shí)，fVCO和fPLL相等，比如說(shuō)，外部晶振是9.8304MHZ,SYNR和REFDIV的值分別為1和0,貝UBUS的頻率為19.6608MHZ。對(duì)于CRGFLG寄存器，手冊(cè)上給出的關(guān)于各位的描

6、述是這樣的：FieldDescription7RTIFRealTimeInterruptFlagRTIFisto1attheendofltieRTIperiod.Thisflagcanionlybeclearedbywritonga1.Writinga0hasnoeffectIfenabted(RTIE-1),RTIFcausesaninterruptrequest0RTItime-outhasnotyetoccurred.1RTItims<nuthasoccurred.6PORFPoweronResotFlagPORFissetto1whenapowGironresetoccurs.T

7、hisflagcanonlybeclearedbywritinga1.Writinga0has.noeffect.0Ptweronresethas.notoccurred1Roweronresethasoccurred.5LVRFLewVoltageResetFlagLVRFissetto1whenalewvoltageresetoccursThisflagcanonly!>eclearedfrywritingaLWritinga0hasnoeffect.0LowvoltagsrGsethasnotoccurred.1Lowvoltageresethasoccurred4LOCKIFIP

8、LLLockInterruplFlagLOCKIF伶to*/fbenLQCKstatusbitchanges.ThiHagcnonlybeclearedbywritinga1,Wriiina0hasnoeffectIfenabledLOCKIE-1.LOCKIFcausesaninterruptrequest.0NcchangeinLOCKbiL1LOCKbithaschanged.3LOCKLockStatusBitLOCKreflectsIhecurrentstateofIPLLlockcondition.ThisbitisdearedinSelfClockModa.Writsshaven

9、oeffect.0VCOCLKisnolwithinIhedesiredtoleranceoftheJargetfrequency.1VCOCLKiswithintiledesiredtoleranceofthetarg-elfrequency.2ILAFIllegalAddressResetFlagHLAFIssetto1whenanIllegaladdressresetoouraRefertoS12XMMCBlotikGuidefardetais.Thisflagcanonlybaclearedbywritinga1.Writinga0hasnoeffect.0Illegaladdress

10、re&ethasnotoccijrrecl.1Illegaladdressreselhasoccurred.1SCMIFSelfClockModeInl&iTuptFlag一SCMIFi$s，etto1whenSCM孰alusbitchangesThis(lagcanonlybectearedbywritinga1,Writinga0hasnoeffectIfenabled(SCMIE-1),SCMIFcausesaninlerruptrequesl.0NochangeinSCMbit1SCMbithaschainged.0SCMSelfClockModeStatusBitSC

11、M陽(yáng)fleetsitiBcurrentclockingmode.Writ&shavenoeffeot.0MCUisoperatingnomalllywithOSCCLKavailable1MCUisoperatinghSelfClockModewithOSCCLKInanunknownstaleAllclocksarederivedfromPLLCLKrunningatitsminimumfrequency£鋪儲(chǔ).一般在初始化MCU的時(shí)候用的較多的是LOCK位，該位反應(yīng)了VCOCLK是否已經(jīng)達(dá)到了我們所期望的在誤差允許范圍的頻率值，也就是說(shuō)PLL模塊是否已經(jīng)穩(wěn)定，該位為1時(shí)才

12、能將總線(xiàn)的時(shí)鐘源選擇為PLL時(shí)鐘。對(duì)于時(shí)鐘選才I寄存器CLKSEL,編程時(shí)用的最多的是第7位(PLLSEL),該位用于確定系統(tǒng)的時(shí)鐘來(lái)源。為0:總線(xiàn)時(shí)鐘來(lái)源于外部晶振；為1；總線(xiàn)時(shí)鐘來(lái)源于PLL模塊。還有一個(gè)使用較多的寄存器是PLL控制寄存器(PLLCTL)，常用的是寄存器的第6位，用于設(shè)置PLL是否打開(kāi)。對(duì)于入門(mén)者而言，了解這么多已經(jīng)基本能滿(mǎn)足單片機(jī)初始化編程的需要了呵呵。講這么多了，都知道說(shuō)的再多都沒(méi)有具體的例子實(shí)在，下面是SCI模塊中MCU初始化程序：/MCUInit.cXS128芯片初始化函數(shù)功能：/芯片初始化設(shè)置：通過(guò)設(shè)置CLKSEL寄存器，確定內(nèi)部時(shí)鐘的時(shí)鐘源；通過(guò)PLL/編程，設(shè)

13、置PLLCLK;通過(guò)設(shè)置COPCTL,設(shè)置是否允許看門(mén)狗。/(1)外部晶振=9.8304MHZ,BusClock=19.6608MHZ/(2)禁止看門(mén)狗/參數(shù)：無(wú)/返回：無(wú)頭文件#includeMCUInit.h"/芯片初始化頭文件VoidMCUInit(void)/禁止總中斷DISABLE_INTERRUPTS;在PLL穩(wěn)定前設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘來(lái)源于OSCCLKCLKSEL&=0x7f;此時(shí)BUSClock=OSCCLK/2/禁止PLLPLLCTL&=0xbf;/PLLCTL.6(PLLON)設(shè)為0,關(guān)PLL根據(jù)需要的時(shí)鐘頻率設(shè)置SYNR和REFDV寄存器計(jì)算公式：PLL

14、CLK=2*OSCCLK*(SYNR+1)/(REFDV+1)SYNR=0x01;REFDV=0x00;/打開(kāi)PLLPLLCTL|=(1<<6);/等待PLL模塊達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，然后將系統(tǒng)的時(shí)鐘源設(shè)為PLL模塊While(!(CRGFLG&(1<<7);CLKSEL|=(1<<7);關(guān)閉看門(mén)狗COPCTL=0x00;好了，至此我想聰明的你已經(jīng)基本掌握了與MCU初始化相關(guān)的內(nèi)容了吧，下面我們正式開(kāi)始SCI模塊的介紹吧。串口通信是單片機(jī)與外部通信的一種重要方式，9s12XS128單片機(jī)內(nèi)置2個(gè)串彳T口SCI0和SCI1,分別是PS0(RXD0),PS1(T

15、XD0),PS2(RXD1),PS3(TXD1)。關(guān)于串口通信方面的一些基礎(chǔ)知識(shí)就不多做介紹，這里主要就編程方面的相關(guān)應(yīng)用展開(kāi)。首先介紹相關(guān)的寄存器1、波特率寄存器Table1d=2.SCiBDHandSCIBDLFieldDescriptionsHoldDescription7IRENInfraredEnableBit-Thisbitenablas'disablesthsinfranadmoduOation/demodulationsubmodule.0IRdbaUed1IRenabledTNP1：0TransmitterNarrowPuIkqBits=Theseanablewhet

16、hertheSCItransmitsa1/16,3/16,1/32or1!4narrowpulseSeeTable14-3.4:07:0SeR12:QSCIBaudRateBitsThebaudratefortheSCI由detenrinedbythebitsinthisregisterThebaudrateiscalculaTedtwodifferentwaysdapandingnnthestateofitisIRENbit.Thefernxjlasfor«lcuistirig(hebaudrateare.WhenIREN=Dthen,SCIbaudrate=SCIbusclock

17、5BR12,0)WhenREN=1than,SCIbaudrate=SCIbusdock132xSBR12:1)Note:Thebaudgansrator-isdisabledafterresetandnotstart0duntilthaTEbitorthsREbitissatforthaFirsitime.ThebaudralegeneralorIsdisabledwhen(S0R12.D-0andIREN=0)or(SBR12：1)=0andIREN=i).Note:WritingtoSCiBDHhasnoEffectwithoutwritingtoSCIBDL.becauBewritin

18、gtoSCiBDHpintsthedat日inatemporarylocationuntilSCIBDLisrittsnto.9S12XS128的波特率寄存器由SCIBDH和SCIBDL兩部分組成，其中波特率的值由SC舊DH得第五位和SCIBDL的8位組成的13位的SBR來(lái)確定，當(dāng)SCIBDH.7(IREN)為0時(shí)，波特率的計(jì)算公式為波特率=總線(xiàn)頻率/(16*SBR12:0)一般總線(xiàn)頻率是已知的，所以可以根據(jù)想要得到的波特率來(lái)計(jì)算出SBR的值。例如：當(dāng)總線(xiàn)時(shí)鐘為19.6608時(shí)，要想波特率為9600,則SBR=19660800/(16*9600)=128,化為二進(jìn)制為10000000,所以SC

19、IBDH=0x00,SCIBDL=0x80。這里要注意編程時(shí)要先寫(xiě)入SCIBDL的值，然后才能寫(xiě)SCIBDH。2、SCI控制寄存器1765*321QLOOPSSCISWAIRSRCMWAKEILTPEPT00000000Figure14-5.SCIControlReglfitar1(SCICR1)SCICR1主要用于設(shè)置是否選擇循環(huán)模式，是否允許SCI,字符長(zhǎng)度選擇，喚醒方式選擇，奇偶校驗(yàn)相關(guān)設(shè)置。一般在編程日配置成0x00,即設(shè)置允許SCI,正常碼輸出,8位數(shù)據(jù)，無(wú)校驗(yàn)。3、SCI控制寄存器276543210T匠TCIERIEILIETERERWUSBK00000000Figure14-9.

20、SCIControlRegister2(SCICR2)SCICR2主要用于設(shè)置是否使能相關(guān)中斷請(qǐng)求以及是否使能接收和發(fā)送，復(fù)位時(shí)所有的位都為0,即禁止所有中斷，連接收(SCICR2.2)和發(fā)送(SCICR2.3)本身也是禁止的，所以在SCI初始化時(shí)一般向SCICR2寫(xiě)入0x0C,即禁止中斷，只使能發(fā)送和接收。4、SCI狀態(tài)寄存器(SCISR1)75432i0TORETCRDRFIDLEORNFFEPF110D0aD0UnimplemeniedorReservsdFigure14*10,SCIStatusRegister1(SCISR1)對(duì)于SCI狀態(tài)寄存器，我們使用最多的是第7位和第5位，分別

21、是發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空標(biāo)志位和接收數(shù)據(jù)滿(mǎn)標(biāo)志位，用于判斷數(shù)據(jù)是否可以發(fā)送下一幀的數(shù)據(jù)和是否已接收到數(shù)據(jù)。TDRE=1,說(shuō)明數(shù)據(jù)已經(jīng)移至移位寄存器中，可以向數(shù)據(jù)寄存器中寫(xiě)入新的數(shù)據(jù)；RDRF=1,說(shuō)明可以接收數(shù)據(jù)了。如果你還想對(duì)其他位的作具體的了解，那就去看原版的手冊(cè)吧呵呵。OOOO5、數(shù)據(jù)寄存器(SCIDRH,SCIDRL)Table14-13.SCIDRHandSCIDRLFieldDescriptionsFWdDescriptionSCIDRH7RSReceivedBit8R8&theninthbtreceivedwrenIheSCI唇configured七9*ttdataformat

22、(M=i).SCIDRHT8TransmitBit8-T6istheninthcazabittransmittedwhentt用SCIisconfigdredfor9-bitdataformat三1).SCIDRL7:0印劃TR：01R7：R0Receivedbt&seventhroughzerofor9»bitor樂(lè)占:daisformatsT7;T0-bitstevftnthroughzerofor9*bhor6-DIformats從表中不難看出哈，對(duì)于SCIDRH,只有最高的兩位是有意義的，分別用于9位數(shù)據(jù)格式傳數(shù)下(M=1)的最高位數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收(但是一般情況下我們

23、并不使用這個(gè)寄存器)。SCIDRL用于8位數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。好了，花了這么多的篇幅無(wú)非是結(jié)合手冊(cè)簡(jiǎn)單的介紹了幾個(gè)與編程相關(guān)的寄存器，下面我們來(lái)看看SCI模塊應(yīng)用的步驟吧：TheS(,"asosetsaHag.iheIransmitUatmnygisiterqmptyfljg丁DRE%e'tfrytimeittrsindatafrnmthebuffetSCIDRHL)tothetransmiucrshiftrctiisier.ThetransmitdriverroutinemayrzspnndluthisflagbywritinganotherbytetotheTtansmit

24、terbmfifer(SCIDRHSCIDRL),whiletheshiftregisterisstillshiftinguulthefirstbyte.TcinitiateanSCILrarLinissiun;1. ConfiguretheSCI:u) Seleclabaudrale.Writeihisvalueto(heSCIbaudregisiers(SCI0DHL)tobeginthebaudnitecncratcjr.RememberbaLthebauilrulegcntTHturisdisablrdwhenihcbaudniteiszmj.Writing田theSCIBDI1hds

25、noefituwithuutalsowritingtuSCIBDL.v) WritetoSCICRItoconfigurewordlength,parity,andotherconliguratidnbits(LOOPS,RSRJV.WAKEJLT,吒,PTj,w) Enablelhetransmilter,intemipls,receive,andwakeupdsrequired,byrilinglotheSCHCR2registerbiis(TIECIEIEJLIEERE.R.WL-,SBK).Apreamblectridlechantcterwill"曾beshiftedout

26、什fihctransmillrrshiftrcislrr.2. TransmitProcedureforeachbyte:a) PolltheTDREflagbyreadingtheSC1SRIorresponding)theTDREinierrupt.Keepinmindthatthe丁DREbiireliftstoone.b) IftheTDREflagisset,writethedatatobetransmittedtoSCIDRHL,wheretheninthhitiswritlentutheTBbitinSCIDFt.IIifthrSCIisin9-bitdalaIbrmaLAnew

27、transmissiunwillnulresuhuntiltheTDREflaghasbeencleared.3. Repealstep2foreachsubsequentiransmissicn.上面的英文很簡(jiǎn)單，這里故意作此安排，目的是讓大家知道，手冊(cè)上的有些東西還是能看懂的，有的時(shí)候要慢慢地試著去習(xí)慣原版的內(nèi)容。下面給出例子程序/SCl.c串口通信功能：將串口接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送出去/函數(shù)：SCIInit,SCISend1,SCISendN,SCIRev1,SCIRevN/SCIInit:SCI模塊初始化功能：開(kāi)SCI0,關(guān)SCI1;8位數(shù)據(jù)幀格式；正常碼輸出；波特率為9600;使能首發(fā);/查詢(xún)方式收發(fā)/VoidSCIInit(Void)(SCI0BDL=0x80;設(shè)置波特率為9600,其中總線(xiàn)時(shí)鐘為19.6606MHZSCI0BDH=0x00;SCI0CR1=0x00;/允許SCI,設(shè)置8位數(shù)據(jù)格式，無(wú)奇偶校驗(yàn)SCI0CR2=0x0C;t=SCI0DRL;讀SCI0數(shù)據(jù)寄存器(清0)t=SCI0SR1;讀SCI0狀態(tài)寄存器(清0)/SCISend1發(fā)送一字節(jié)的數(shù)據(jù)功能：串行發(fā)送一字節(jié)/參數(shù)：A:要發(fā)送的數(shù)據(jù)返回：無(wú)/VoidSCISend1(ucharA)(if(SCI0SR1&(1<<7)!=0)(SCI0DRL=A;Break;/